鹿角再生裡的「驚奇」：基因所不能解釋的事

這就像你在紙上畫了一個記號，然後把紙撕掉，但當你再畫一張新的紙時，同樣的記號會自動出現在相同的位置一樣。這到底是如何發生的？

想像一下，你是一隻雄鹿，每年春天，你的頭頂都會長出雄偉的鹿角。這些鹿角不僅是你求偶的利器，也是你力量的象徵。到了冬天，這些鹿角會自然脫落，然後來年春天又會重新長出，週而復始。

這個過程本身就夠神奇了，但更令人驚訝的是，如果在鹿角生長期間，你在鹿角上切一個小凹口，那麼，來年長出來的鹿角，竟然會在同一個位置長出一個額外的分叉！

這個「額外分叉」的出現，並不是巧合，也不是基因突變，而是一個非常精確的「複製」行為。這就像你在紙上畫了一個記號，然後把紙撕掉，但當你再畫一張新的紙時，同樣的記號會自動出現在相同的位置一樣。這到底是如何發生的？

深入剖析：鹿角再生的細節

為了更清楚理解，我們來細緻地分析一下這個過程：

1. 鹿角的生長週期：

生長階段： 春天，雄鹿頭部的骨突處開始長出鹿角。這個生長過程非常迅速，鹿角會在短時間內長到很大。鹿角的內部是活的骨骼，外面覆蓋著一層柔軟的皮膚和絨毛，稱為鹿茸。鹿茸內有血管和神經，為鹿角的生長提供營養和感知。

成熟階段： 鹿角長成後，鹿茸會逐漸脫落，鹿角變成堅硬的骨質。

脫落階段： 冬天，鹿角會自然脫落。這是因為雄鹿體內的雄性激素水平下降，導致鹿角根部的骨質被分解，使得鹿角與頭骨分離。

再生階段： 來年春天，隨著雄性激素水平的再次升高，新的鹿角又會開始在頭部的骨突處生長。

2. 「凹口信息」：

當我們在鹿角的生長階段切一個凹口時，我們並不是直接在鹿角的骨骼上做記號，而是對鹿茸，也就是那層覆蓋在鹿角上的皮膚和血管系統造成了干擾。這個凹口，在鹿的身體裡，留下了一個「印記」，這個「印記」並非儲存在鹿角本身(因為鹿角會脫落)，也不是儲存在頭骨上，因為頭骨並沒有和鹿角直接連結，也並沒有細胞組織可以完整複製鹿角的外部形狀。這個「印記」更加像是一種「信息」，記錄著「這裡曾經有過一個凹口」這個事實。

3. 信息的傳遞與再生：

當來年春天，新的鹿角開始生長時，這個「凹口信息」被重新讀取。這個「信息」會指導新的鹿角在相同的位置長出一個分叉，精確地復製了之前凹口的干擾。值得注意的是，這個分叉並非隨意產生，而是在「凹口信息」的精確引導下產生的。這個過程就像一個精密設計好的程式，讀取過去的數據，並在新的週期中重新執行。

鹿角再生例子的重要意義

鹿角再生的例子，揭示了生命體內複雜的信息傳遞和再生機制，具有重要的意義：

1. 挑戰傳統遺傳觀念：

傳統的遺傳學認為，生物體的性狀是由基因決定的，而基因是儲存在DNA中的。然而，鹿角的例子表明，除了基因之外，還存在其他的「信息載體」，能夠記錄和傳遞一些非基因性的信息，例如鹿角形狀和之前受到的干擾。

這個「信息載體」的具體形式目前仍是個謎，但它無疑挑戰了我們對遺傳的傳統認知。這也引出了「表觀遺傳學」的概念，它研究的是 DNA 序列不變的情況下，基因表達的可遺傳改變。

2. 揭示細胞記憶與重塑能力：

鹿角再生的例子表明，細胞具有「記憶」的能力，能夠記錄過去的經驗，並在新的週期中加以利用。這種記憶能力，並非儲存在DNA中，而可能儲存在其他細胞組分，例如蛋白質，RNA，或細胞的空間結構中。

這也說明了細胞不僅能夠進行複製，還能夠進行重塑，根據過去的經驗來調整自身的結構和功能。這也解釋了為什麼蠑螈的再生肢體能夠消除癌症病竈。

3. 重新思考「信息」在生命中的作用：

鹿角的例子，讓我們重新思考「信息」在生命中的作用。「信息」不僅僅是DNA中的遺傳密碼，還包括細胞之間的交流，環境的信號，過去的經驗，以及其他非基因性的因素。這些「信息」共同塑造了生命體的形態和功能。

總結

鹿角再生的例子，就像一個打開的魔盒，揭示了生命體內複雜而又精巧的信息處理和再生機制。這個看似簡單的現象，挑戰了我們對遺傳和生命的傳統認知，並啟發我們去探索更深層次的生命奧秘。雖然我們還未能完全解開這個謎團，但它提醒我們，生命遠比我們想像的要複雜和神奇，其中仍有許多未知等待我們去發現。這個例子也讓我們明白，生物學的奧秘不僅僅在於基因的排列組合，更在於信息如何被儲存、傳遞和詮釋，這可能才是真正構成生命奇蹟的關鍵。

案例參考：保羅．戴維斯《信息、生命與物理學》